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fisica:esperienze:esperienze:motore_elettrico

LAB2GO Scienza

Motore elettrico a corrente continua

Descrizione

Il motore elettrico e' un apparecchio in grado di trasformare l'energia elettrica in energia meccanica (cinetica). Il primo motore elettrico a corrente continua fu realizzato dall'insegnante di fisica americano Joseph Henry nel 1831. Un motore elettrico e' generalmente formato da una bobina inserita in un campo magnetico formato da due magneti. La bobina costituisce il cuore del motore ed e' fissata all' albero motore. Ad esso sono applicati due contatti detti commutatori che strisciano su apposite spazzole collegate al generatore.

Per realizzare l'esperimento, come generatore si utilizza una pila e come spazzole dei comuni morsetti. Quando si collegano al motore, permettendo il passaggio di corrente nella bobina, si osserva che l'albero comincia a ruotare. Invertendo i poli, esso ruota in verso contrario.

Cio' accade perche', quando nel filo passa una corrente I, essa genera nella regione circostante un campo magnetico; il verso delle linee di campo e' determinabile con la regola della mano destra: indicando con in pollice il verso della corrente, le altre dita costituiscono il modello di tali linee e ne chiarisono l'avvolgimento. Attorno alla bobina e' presente anche il campo magnetico B dei magneti. L'interazione tra i questi campi genera una coppia di forze sui lati della bobina. Il modulo di tali forze e' quello della forza di Lorentz, determinabile quindi con la formula F=qv × B.

Una coppia di forze che agisce su un corpo rigido quale e' il cuore del motore genera un momento torcente che fa ruotare l'albero. La bobina ruota fino a disporsi perpendicolarmente alla direzione del campo magnetico, ma per inerzia continua il suo movimento ancora un poco oltre questa posizione di equilibrio. Tuttavia, superata la posizione perpendicolare al cavo, le forze agenti sulla bobina tendono a contrastarne il moto e a riportarla nuovamente indietro, in posizione perpendicolare al campo B. Per risolvere questo problema, mantenendo una rotazione sempre oraria o sempre antioraria, bisogna cambiare ad ogni mezzo giro il verso della corrente I nel filo; cio' e' possibile dal momento che i commutatori, ruotando assieme all'albero, strisciano, ad ogni mezzo giro appunto, su un morsetto (spazzola) diverso.

Strumenti

Strumenti necessari
Motore elettrico
Pila
Morsetti

Sitografia

fisica/esperienze/esperienze/motore_elettrico.txt · Ultima modifica: 2019/09/23 14:30 (modifica esterna)